JP2007248022A - 空調システム - Google Patents

空調システム Download PDF

Info

Publication number
JP2007248022A
JP2007248022A JP2006076032A JP2006076032A JP2007248022A JP 2007248022 A JP2007248022 A JP 2007248022A JP 2006076032 A JP2006076032 A JP 2006076032A JP 2006076032 A JP2006076032 A JP 2006076032A JP 2007248022 A JP2007248022 A JP 2007248022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
line
heat exchanger
heat
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006076032A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kojima
島 弘 小
Masahiro Oka
雅 博 岡
Masahiro Yahagi
作 正 博 矢
Takashi Murakami
上 高 村
Hirofumi Sasaki
裕 文 佐々木
Naoki Onda
田 直 樹 恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP2006076032A priority Critical patent/JP2007248022A/ja
Publication of JP2007248022A publication Critical patent/JP2007248022A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

【課題】圧縮冷凍機の冷媒を過冷却して効率を高めることが出来ると共に、コンパクトで且つメンテナンスその他のコストを低減することが出来る様な空調システムの提供。
【解決手段】圧縮式空調機(100)の第1の冷媒ライン(L1)に、圧縮式空調機を循環する冷媒と第2の冷媒ライン(L2)を流れる冷媒とで熱交換を行う第3の熱交換器(4)が介装し、第2の冷媒ライン(L2)には、熱源機(5)からの排熱が投入されて冷媒を蒸発する冷媒蒸発器(6)と、エゼクタ(7)と、第2の冷媒ラインを流れる冷媒と外気とで熱交換を行う第4の熱交換器(8)とが介装されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、圧縮機(コンプレッサ)を用いて圧縮式サイクルを行う圧縮式空調機(圧縮式冷凍機)を用いて空調(冷房及び暖房)を行う空調システムに関する。
圧縮機を用いて、冷凍を行う圧縮式冷凍サイクルは良く知られている。
この圧縮式冷凍サイクルを実施するに際して、排熱を駆動熱源とする吸収冷凍式冷凍サイクルを用いて過冷却し、以って、効率の向上を図ることが従来技術において行われている。
図27は、その様な従来技術を示している。
図27において、圧縮式冷凍機100は、圧縮機1と、蒸発器である室内器2と、凝縮器である室外器3と、減圧弁CV2を介装した冷媒ラインL1とで構成されている。
凝縮器3で凝縮された高圧液相冷媒は、減圧弁CV2で減圧される前に、温水焚き吸収冷凍機300の蒸発器301で冷却(過冷却)されている。
ここで、温水焚き吸収冷凍機300は、ガスエンジン5の排熱(温排水)が再生器303に供給される様に構成されている。一方、圧縮式冷凍機100の圧縮機1は、ガスエンジン5の駆動軸51による機械的な出力が伝達されて駆動される機械式の圧縮機である。
なお、図27において、符号302は吸収器を、304は凝縮器を示す。
また、圧縮式冷凍機の冷媒循環系が途中で分岐しており、分岐した一方の冷媒循環用配管が温水焚き吸収冷凍機の蒸発器に連通しており、当該冷媒循環用配管を流れる圧縮式冷凍機の冷媒が温水焚き吸収冷凍機の蒸発器で冷却される従来技術も、本出願人によって提案されている(特許文献1参照)。
しかし、吸収式冷凍機は一般にサイズが大きく、広い設置スペースを必要とする。そのため、狭小な設置スペースしか設けることが出来ない場合には、図27の従来技術、或いは上述した従来技術(特許文献1)の実施が困難である。
また、吸収式冷凍機の媒体、すなわち冷媒や吸収溶液は、圧縮式冷凍機の冷媒とは異なるため、図27の従来技術或いは上述した従来技術(特許文献1)を実施するためには、複数の媒体(冷媒、吸収溶液)を扱わなければならず、その分だけ設置やメンテナンスに労力を必要としてしまうという問題が存在する。
さらに、吸収冷凍機の場合は、高い真空度が要求されるので、設置やメンテナンスの労力が大きいという問題がある。
それに加えて、一般的に、吸収式冷凍機は圧縮式冷凍機に比較して、購入コストが高価である。
以上の理由から、図27の従来技術或いは上述した従来技術(特許文献1)を実施するのに、躊躇するユーザーが存在した。
特開2000−241042号公報
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、圧縮冷凍機の冷媒を過冷却して効率を高めることが出来ると共に、コンパクトで且つメンテナンスその他のコストを低減することが出来る様な空調システムの提供を目的としている。
本発明の空調システムは、圧縮機(1)と、冷媒と空調をするべき室内の空気とで熱交換を行う第1の熱交換器(圧縮式空調機の室内器2)と、冷媒と外気とで熱交換を行う第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)と、第1の冷媒ライン(圧縮式空調機の冷媒ラインL1)とを備えた圧縮式空調機(100)を有し、前記第1の冷媒ライン(圧縮式空調機100の冷媒ラインL1)には、圧縮式空調機(100)を循環する冷媒と第2の冷媒ライン(蒸気噴射冷凍サイクルの冷媒ラインL2)を流れる冷媒とで熱交換を行う第3の熱交換器(冷媒過冷却器4)が介装されており、前記第2の冷媒ライン(蒸気噴射冷凍サイクルの冷媒ラインL2)には、熱源機(例えば、ガスエンジンコージェネレーションシステム5)からの排熱が投入されて冷媒を蒸発する冷媒蒸発器(フロンボイラ6)と、エゼクタ(7)と、第2の冷媒ライン(L2)を流れる冷媒と外気とで熱交換を行う第4の熱交換器(8)とが介装されており、第2の冷媒ライン(L2)は、冷媒蒸発器(フロンボイラ6)に連通する第1の分岐ライン(L21)と、エゼクタ(7)の側方吸込み部(71)に連通する第2の分岐ライン(L22)とに分岐(B)しており、前記第3の熱交換器(冷媒過冷却器4)は第2の分岐ライン(L22)に介装されていることを特徴としている(請求項1)。
本明細書において、圧縮式サイクルを具備する空調機について、暖房運転時も考慮するべき場合は「圧縮式空調機」と記載するが、冷房運転時のみを考慮すればよい場合には、「圧縮式冷凍機」或いは「圧縮式冷凍サイクル」と記載する。同様に、蒸気噴射冷凍サイクルを行う部分について、冷凍サイクルのみを考慮すればよい場合には「蒸気噴射冷凍サイクル」と記載するが、装置としての構成を考慮するべき場合には「蒸気噴射冷凍機」と記載する場合がある。
また、本明細書において、「室内器」なる文言は室内に設けられた熱交換器を意味しており、「室外器」なる文言は室外に設けられた熱交換器を意味している。そして、室内器は冷房時は蒸発器として作用し、暖房時は凝縮器として作用する。一方、室外機は、冷房時は凝縮器として作用し、暖房時は蒸発器として作用する。
本発明において、前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)と前記第4の熱交換器(8)とは別体に構成されており、第1の冷媒ライン(L1)における前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)を介装した領域と第2の冷媒ライン(L2)における前記第4の熱交換器(8)を介装した領域とは別体に構成する事が出来る(請求項2)。
或いは、本発明において、前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器)と前記第4の熱交換器とは一体(38)に構成されており、第1の冷媒ライン(L1)における前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)を介装した領域と第2の冷媒ライン(L2)における前記第4の熱交換器(8)を介装した領域とは一体に構成する事も出来る(請求項3)。
本発明において、前記第1の冷媒ライン(圧縮式空調機の冷媒ラインL1)には流路切り換え装置(例えば、四方弁V4)が介装されており、前記第1の冷媒ライン(圧縮式空調機の冷媒ラインL1)を循環する冷媒の流れる方向を逆転可能に構成(され、以って、冷房運転と暖房運転が切り換え可能に構成)されているのが好ましい(請求項4)。
また本発明において、前記熱源機(例えば、ガスエンジンコージェネレーションシステム5)からの排熱を前記第1の冷媒ライン(圧縮式空調機の冷媒ラインL1)を流れる冷媒に投入する第5の熱交換器(排熱熱交換器9)を設けるのが好ましい(請求項5)。
さらに本発明において、前記第2の冷媒ライン(蒸気噴射冷凍サイクルの冷媒ラインL2)はエゼクタ(7)をバイパスするバイパスライン(L2b)を有しているのが好ましい(請求項6)。
上述する構成を具備する本発明によれば、第2の冷媒ライン(蒸気噴射冷凍サイクルの冷媒ラインL2)は、冷媒蒸発器(フロンボイラ)と、エゼクタ(7)と、第3の熱交換器(冷媒過冷却器4)及び第4の熱交換器(8)と共に、蒸気噴射冷凍サイクルを構成している(請求項1)。そして、圧縮式冷凍機(100)を循環する冷媒を蒸気噴射冷凍サイクルにより過冷却することにより、圧縮式冷凍機(100)の冷凍効率を向上することが出来る。
ここで、蒸気噴射冷凍サイクルでは、循環する冷媒は1種類のみであり、フロンを冷媒として使用可能であるので、吸収式冷凍機(100)に比較して、取り扱いが容易である。
また、蒸気噴射冷凍サイクルは、熱交換器(8)とエゼクタ(7)と配管(L20、L21、L22)のみで構成されるので(排熱ボイラ或いはフロンボイラ6は単なる熱交換器である。)、コンパクトであり、蒸気噴射冷凍サイクルの部分の製造コストやメンテナンスコストが極めて安価となる。
従って、従来技術の圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組み合わせた空調システム(特許文献1や図27で示すシステム)における問題点を解消することが出来る。
さらに、蒸気噴射冷凍サイクルは空冷がし易く、吸収式冷凍機のような晶析の問題は発生しないという利点を有している。
ここで、蒸気噴射冷凍サイクルと圧縮サイクルでは、使用する冷媒を同一にする事が可能である。
そのため、本発明においては、蒸気噴射冷凍サイクルの一部と、圧縮サイクル側の一部を共通化して、部品点数を減少して、各種コストの削減を実現することが出来る(第2、第4、第6実施形態)。
具体的には、本発明においては、前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)と前記第4の熱交換器(8)とを一体化(38)して、第1の冷媒ライン(L1)における前記第2の熱交換器(圧縮式空調機の室外器3)を介装した領域と第2の冷媒ライン(L2)における前記第4の熱交換器(8)を介装した領域とを一体化すること(請求項3)が可能であり、構成を簡素化し、部品点数を減少して、メンテナンスその他の費用を安価にする事が出来るのである。
さらに本発明においては、圧縮式空調機(100)の冷媒ライン(L1)を循環する冷媒の流れる方向を逆転可能に構成して、以って、冷房運転と暖房運転が切り換え可能に構成することが出来るので(請求項4)、夏季には冷房運転、冬季には暖房運転を行い、快適な室内環境を達成することが出来るのである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図27で示すのと同様な部材については、同様な符号を付してある。
先ず、図1〜図4を参照して第1実施形態を説明する。
図1は第1実施形態に係る全体構成を示し、図2は第1実施形態の空調機システムを冷房運転時の状態を示し、図3は同じく暖房運転時の状態を示し、図4は第1実施形態の空調運転の制御をフローチャートにより説明している。
図1において、第1実施形態の空調システムでは、図27(従来技術)の吸収式サイクルが蒸気噴射冷凍サイクルに置換されている。
すなわち、第1実施形態は、圧縮式空調機100と蒸気噴射冷凍機200とで構成されている。
図示の実施形態において、圧縮式空調機100については、暖房運転時も考慮するべき場合は「圧縮式空調機」と記載するが、冷房運転時のみを考慮すればよい場合には、「圧縮式冷凍機」或いは「圧縮式冷凍サイクル」と記載する。
同様に、蒸気噴射冷凍機200について、冷凍サイクルのみを考慮すればよい場合には「蒸気噴射冷凍サイクル」と記載する場合がある。
圧縮式空調機100は、圧縮機1と、冷媒と空調をするべき室内の空気とで熱交換を行う第1の熱交換器(室内器)2と、冷媒と外気とで熱交換を行う第2の熱交換器(室外器)3と、第1の冷媒ライン(圧縮式空調機の冷媒ライン)L1とを備えている。
第1の冷媒ラインL1には、第3の熱交換器(冷媒過冷却器)4が介装されている。冷媒過冷却器4は、圧縮式空調機100を循環する冷媒と、第2の冷媒ライン(後述する蒸気噴射冷凍機200の冷媒ライン)L2を流れる冷媒とで、熱交換を行う熱交換器である。
また、第1の冷媒ラインL1には、冷房時と暖房時で冷媒の流路を切り換えるための流路切換装置(四方弁)V4が介装されている。
第1の冷媒ラインL1は、上述した圧縮機1、四方弁V4、室外器3、冷媒過冷却器4、室内器2を接続するラインL11、L12、L13、L14、L15、L16によって、循環する流路を構成している。
ここで、ラインL11は、圧縮機1の吐出側と、四方弁V4のポートV4aとを接続している。
ラインL12は、四方弁V4のポートV4bと、室外器3とを接続している。
ラインL13は、流量調節弁CV1を介装し、室外器3と冷媒過冷却器4を接続している。
ラインL14は、流量調節弁CV2を介装し、冷媒過冷却器4と室内器2を接続している。
ラインL15は、室内器2と、四方弁V4のポートV4cとを接続している。
ラインL16は、四方弁V4のポートV4dと、圧縮機1の吸入側とを接続している。
蒸気噴射冷凍機200は、熱源機(ガスエンジン)5と、冷媒蒸発器(フロンボイラ)6と、エゼクタ7と、第2の冷媒ラインL2と、第4の熱交換器(凝縮器)8とを備えている。
ここで、フロンボイラ6では、ガスエンジン5からの排熱がラインLwで投入されて、投入された排熱により冷媒が蒸発する。
凝縮器8では、第2の冷媒ラインL2を流れる冷媒と外気とで熱交換を行い、冷媒が保有する気化熱を外気に投入して、冷媒を凝縮している。
図1において、符号P1は送水ポンプを示す。また、ガスエンジン5は、その駆動軸51によって圧縮機1を駆動している。そのため、圧縮式空調機100は、ガスエンジンヒートポンプ(GHP)として構成されている。
第4の熱交換器(凝縮器)8と第2の熱交換器である室外器(凝縮器)3との間では、明確には図示されてはいないが、2種類の風路Aと風路Bが切換可能に構成されている。
風路Aは、第4の熱交換器8で気化熱(第2の冷媒ラインL2を流れる冷媒の気化熱)が投入されて加熱された空気(風)が、室外器3を通過しないで素通りし、室外器3には、第4の熱交換器8を通過しない(過熱されていない)外気が通過する様に設定された風路である(冷房運転時の風路:図2参照)。
一方、風路Bは、第4の熱交換器8で気化熱が投入されて加熱された空気(風)が、室外器3を通過する様に設定された風路である(暖房運転時の風路:図3参照)。
すなわち、第4の熱交換器(凝縮器)8と第2の熱交換器である室外器(凝縮器)3との間では、冷房運転時と、暖房運転時とでは、熱交換器8から流れた空気(風)が流れる風路が異なる。
第2の冷媒ラインL2は、開閉弁V1と圧力センサ10を介装したラインL20と、ラインL20が分岐点Bで分岐した第1の分岐ラインL21及び第2の分岐ラインL22、とにより構成されている。
第1の分岐ラインL21は、冷媒ポンプP2を介してフロンボイラ6に連通する。また、第2の分岐ラインL22は、減圧弁V2及び冷媒過冷却器4を介装しており、エゼクタ7の側方吸込み部71に連通している。
蒸気噴射冷凍機200はフロンボイラ6を有しており、ガスエンジン5の排熱がフロンボイラ6に投入されて、冷媒(液相のフロン)が蒸発する。発生した気相冷媒(フロン蒸気)は、冷媒ラインL20を流過してエゼクタ7の吸込口(図1ではエゼクタ7の左側)に吸い込まれて、エゼクタ7の噴射口(図1ではエゼクタ7の右側)から高速で噴射される。
その際に、第2の分岐ラインL22を流れる気相冷媒(フロン蒸気)は、エゼクタ7の側方吸込み部71から吸い込まれ、フロンボイラ6からの気相冷媒と合流して、凝縮器8側へ噴射される。
エゼクタ7から噴射された気相冷媒は、第4の熱交換器である凝縮器8で、外気に気化熱を投入して凝縮し、液相冷媒となる。そして、分岐点Bにおいて、冷媒ポンプP2を介してフロンボイラ6に連通するラインL21と、減圧弁V2及び冷媒過冷却器4を介してエゼクタ7の側方吸込み部71に連通するラインL22の、何れか一方に流れる。
分岐点BからラインL22に流入した液相冷媒は、減圧弁V2で減圧された後、冷媒過冷却器4で圧縮空調機100側を循環する冷媒から気化熱を奪って蒸発して気相冷媒となり、側方吸込み部71からエゼクタ7内に吸引される。
蒸気噴射冷凍サイクルでは、循環する流体は1種類の冷媒(図1ではフロン)のみであって、吸収式冷凍サイクルの場合のように、冷媒と吸収溶液の2種類の流体が循環するのではない。そして、蒸気噴射冷凍サイクルでは、圧縮式冷凍器と同じ冷媒を使用可能であり、勿論、フロンを冷媒として使用することが出来る。
蒸気噴射冷凍サイクルのCOPは、例えば0.15であり、蒸気焚き単効用吸収式のCOPは、例えば0.7である。
明らかに、蒸気噴射冷凍サイクルのCOPは、蒸気焚き単効用吸収式に比較して、大変低い。
しかしながら、圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組み合わせた空調システム(特許文献1や図27で示すシステム)では、吸収式冷凍機のサイズが大きく、広い設置スペースが必要であり、一般的に高価であるという問題点と、吸収式冷凍機を循環する流体(冷媒、吸収溶液)が圧縮式冷凍機の冷媒とは異なっているためにメンテナンス性が良くない、という問題点とを有している。
これに対して、図示の実施形態のような蒸気噴射冷凍サイクルは、熱交換器とエゼクタ7と配管L20、L21、L22のみで構成されるので(排熱ボイラ或いはフロンボイラ6は単なる熱交換器である。)、コンパクトであり、(蒸気噴射冷凍サイクル部分の)製造コストが極めて安価である。
従って、従来技術の圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組み合わせた空調システム(特許文献1や図27で示すシステム)における上述の問題点を解消することが出来る。
また、上述した通り、蒸気噴射サイクルにおける冷媒と圧縮式冷凍機とでは、同一の冷媒を使用出来るので、図示の実施形態では、冷媒を同一にして、蒸気噴射サイクルと圧縮式冷凍サイクルとを一部共通化することが可能である。詳細は、第2実施形態以降で説明する。
これに加えて、吸収式冷凍機では晶析の問題があるので、空冷が難しいのに対して、蒸気噴射冷凍サイクルは空冷がし易いという利点を有している。
従って、蒸気噴射冷凍サイクルにおける凝縮器と、圧縮式冷凍機の室外器(冷房時における凝縮器、暖房時における蒸発器)とを一体化して、同時に空冷することも可能である。
さらに、蒸気噴射冷凍サイクルを使用する図示の実施形態では、吸収式冷凍機ほど高レベルの真空度が要求されないので、メンテナンス等が容易である。また、腐食性の高い液体を使用する必要が無い、というメリットを有している。
図1で示す第1実施形態では、冷房運転のみならず、暖房運転も可能である。換言すれば、図1の第1実施形態では、冷暖房運転を切換可能に構成されている。
図2は、第1実施形態で冷房運転を行う場合の冷媒の流れ、ラインやバルブの開閉を示している。以下、図2を参照して冷房時の冷媒の流れについて説明する。
尚、図2以降の図で、冷媒ラインL1、L2に描いた矢印の方向は、冷媒の流れの方向を示している。
先ず、圧縮式冷凍サイクル側の冷房運転時における各種弁の開閉状態と、冷媒の流れを説明する。
図2で示す冷房運転時には、四方弁V4はポートV4aとポートV4bとが連通し、ポートV4cとポートV4dとが連通する。
圧縮機1から吐出された高圧気相冷媒は、ラインL11から四方弁V4のポートV4a、V4bを経由してラインL12に入り、室外器(凝縮器)3で気相冷媒を凝縮して、高圧液相冷媒となる。
室外器3で凝縮された高圧の液相冷媒はラインL13を流れ、流量制御弁(膨張弁)CV1で減圧されて、冷媒過冷却器4で、上記噴射冷凍機200側の第2の冷媒ラインL2を流れる低温冷媒と熱交換して降温されて、ラインL14に流れる。
ラインL14で液相冷媒は流量制御弁CV2によって更に減圧されて低圧の液相冷媒となり、室内器(蒸発器)2内に流入する。
低圧液相冷媒は、室内器(蒸発器)2内では、室内の温まった空気から気化熱を奪い、室内空気を冷却する。
一方、室内空気から気化熱を奪った液相冷媒は気化(蒸発)してラインL15を流れ、四方弁V4のポートV4c、V4dを経由して、圧縮機1に吸入される。
次に、蒸発噴射冷凍機200側の各種弁の開閉状態と、冷媒の流れを説明する。
冷房運転時には、ガスエンジンの冷却水ラインLwに介装されたポンプP1が作動し、ガスエンジン5からの排熱がラインLwを経由してフロンボイラ6に投入されて、フロンボイラ6内の液冷媒を加熱する。
冷房運転開始直後は、フロンボイラ6からの気相冷媒発生量が十分ではないので、開閉弁V1は閉じたままである。
一方、ラインL22の減圧弁V2は開放されているので、エゼクタ7の吐出側のラインL20とラインL22で形成される循環回路で、冷媒が循環する。
冷房運転時においては、凝縮器8と室外器3との風路は、風路Aとなっている。即ち、蒸気噴射冷凍機200の凝縮器8で加熱された空気が、圧縮冷凍機100の室外器3を通過して、室外器3における冷媒凝縮を阻害してしまうことを防止している。
フロンボイラ6内で加熱された液相冷媒(液相フロン)は、ガスエンジン5の排熱が投入されると蒸発して気相冷媒(フロン蒸気)となるが、開閉弁V1が閉じているので、フロンボイラ6内の圧力は次第に高まる。フロンボイラ6内の圧力(圧力センサ10で計測された圧力)が所定値(閾値)を超えると、ラインL20の開閉弁V1が開放され、ラインL21に介装された冷媒ポンプP2が作動する。
フロンボイラ6で発生した気相冷媒は冷媒ラインL20を流れ、エゼクタ7の吸込口(図2ではエゼクタ7の左側)に吸い込まれて、エゼクタ7の噴射口(図2ではエゼクタ7の右側)から高速で噴射される。
その際に、エゼクタ7の負圧効果により、エゼクタ7の側方吸込み部71からラインL22の気相冷媒が吸い込まれ、エゼクタ7の吸込口(図2ではエゼクタ7の左側)から吸い込まれた気相冷媒と合流して、ラインL20の凝縮器8側の領域に噴射される。
エゼクタ7から噴射された気相冷媒は、第4の熱交換器である凝縮器8で凝縮されて液相冷媒となる。液相冷媒は、分岐点Bにおいて、ラインL21と、ラインL22に分岐する。
分岐点BからラインL22に流入した液相冷媒は、減圧弁V2で減圧された後、第3の熱交換器である冷媒過冷却器4において、圧縮式冷凍機100側の冷媒から気化熱を奪って気相冷媒となり、側方吸込み部71からエゼクタ7内に吸引される。換言すれば、圧縮式冷凍機100を流れる冷媒は、冷媒過冷却器4で冷却(過冷却)されるのである。
次に、図3を参照して、第1実施形態における暖房運転時の冷媒(熱媒)の流れについて説明する。
先ず、圧縮式空調機100側の各種弁の開閉状態と、冷媒の流れを説明する。
暖房運転時には、四方弁V4はポートV4aとポートV4cとが連通し、ポートV4bとポートV4dとが連通する。
圧縮機1から吐出された高圧気相冷媒は、ラインL11から四方弁V4のポートV4a、V4cを経由してラインL15に入り、室内器2で、高圧気相冷媒が保有する熱量を室内空気に投入する。
気相冷媒は減圧され降温し、その気相冷媒と液相冷媒の気液混合流或いは液相冷媒となってラインL14を流過し、減圧弁CV2を通過し、冷媒過冷却器4を素通りして、室外器3に流入する。
後述するように、暖房運転時には、蒸気噴射冷凍機200側の減圧弁V2は閉鎖されるので、ラインL22側には冷媒は流れない。従って、圧縮式空調機100のラインL14を流れる冷媒が、冷媒過冷却器4において、蒸気噴射冷凍機200側の冷媒と熱交換を行うことは無い。
蒸気噴射冷凍機200側の凝縮器8と、圧縮式空調機100の室外器3との間の空気の流路(風路)は、図3で示す様に、凝縮器8で加熱された空気が室外器3を流れ、室外器3内を流れる圧縮式空調機100側の冷媒を昇温して気化熱を与える様に、「風路B」に切り換わる。
室外器3を出た冷媒は、ラインL12、四方弁V4のポートV4b、V4dを経由して圧縮機1に吸入される。そして圧縮機1で再び圧縮されて吐出される。
暖房運転時には、圧縮式空調機100側のラインL1では、図3において時計回り方向に冷媒は循環する。
次に、蒸発噴射冷凍機200側の各種弁の開閉状態と、冷媒の流れを説明する。
暖房運転時には、ポンプP1が作動して、ガスエンジン5の排熱がラインLwを介してフロンボイラ6に投入され、フロンボイラ6内の液相冷媒を加熱する。暖房開始直後は、液相冷媒は蒸発しないので、開閉弁V1は閉じたままである。
上述した様に、暖房運転時においては、ラインL22の減圧弁V2は閉鎖されており、ラインL22側には冷媒は流れない。
上述した通り、凝縮器8と室外器3との空気の流れは風路Bに切り換わっている。すなわち、凝縮器8を通過した際に加熱された暖かな空気が、室外器3を通過して、室外器3で冷媒を気化(蒸発)する能力を向上せしめている。
フロンボイラ6内で加熱された液相冷媒は、蒸発して気相冷媒となるが、開閉弁V1が閉じているので、フロンボイラ6内の圧力(圧力センサ10で計測される圧力)は次第に昇圧する。フロンボイラ6内の圧力が所定値(閾値)を超えると、ラインL20の開閉弁V1は開放され、分岐ラインL21に介装された冷媒ポンプP2が起動する。
ラインL20の開閉弁V1を開放すると、気相冷媒はエゼクタ7の吸込口(図2ではエゼクタ7の左側)に吸い込まれて、エゼクタ7の噴射口(図2ではエゼクタ7の右側)から高速で噴射される。
噴射された気相冷媒は、凝縮器8で放熱して凝縮し、そのとき発生する気化熱が、風路Bを流れる空気によって、圧縮式空調機100側の室外器3を流れる冷媒の加熱に寄与する。
次に、図4に基づいて、第1実施形態の空調運転(図2の冷房運転、図3の暖房運転)の制御について説明する。
図4において、先ず、運転モードが冷房か、暖房かを判断して(ステップS1)、冷房であればステップS2に進み、暖房であればステップS7に進む。
冷房運転の場合(ステップS1において「冷房運転」)、ステップS2(冷房運転:図2参照)で、ポンプP1を起動し、開閉弁V1は閉じ、減圧弁V2は開放する。そして圧縮式空調機100側の弁CV1、CV2は開放する。そして、四方弁V4はポートV4aとV4bとを連通し且つポートV4cとV4dとを連通して、冷房側とする(ステップS3)。
続いて風路Aに切り換える(ステップS4)。
ステップS5では、蒸気噴射冷凍機200側のフロンボイラ6内の圧力を、ラインL20に介装した圧力センサ10によって計測し、圧力センサ10の計測値が閾値以上であるか否かを判断する。
圧力センサ10の計測値が閾値以上になるまでは待機しており(ステップS5がNOのループ)、計測値が閾値以上となった段階で(ステップS5のYES)冷媒ポンプP2を起動し、開閉弁V1を開放する(ステップS6)。
冷房運転の場合(ステップS1において「暖房運転」)、ステップS7(暖房運転)で、送水ポンプP1を起動し、開閉弁V1及び減圧弁V2を共に閉じ、圧縮式空調機100側の弁CV1を開放し、弁CV2を全開にする。
次のステップS8では、四方弁V4のポートV4aとV4cとを連通し且つポートV4bとV4dとを連通して、暖房側に切り換える。
そして、風路Bに切り換える(ステップS9)。
ステップS10では、蒸気噴射冷凍機200側のフロンボイラ6内の圧力を、ラインL20に介装した圧力センサ10によって計測し、圧力センサ10の計測値が閾値以上であるか否かを判断する。
計測値が閾値以上になるまで待機し(ステップS10がNOのループ)、計測値が閾値以上となった段階で(ステップS10がYES)、冷媒ポンプP2を起動して、開閉弁V1を開放する(ステップS11)。
前述した通り、図示の実施形態では、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化することが可能である。
図5〜図9で示す第2実施形態は、図1〜図4の第1実施形態において、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化した実施形態である。
以下、図5〜図9を参照して第2実施形態を説明する。
図5の第2実施形態の構成は、図1の第1実施形態における第2の熱交換器(圧縮式空調機100の室外器)3と、第4の熱交換器(蒸発噴射冷凍機200側の凝縮器)8とが一体化されて、熱交換器38となっている。それに伴い、ラインL12とラインL20が、分岐合流点B2から分岐点B1に至る領域が共通となっている。
更に、ラインL13の一部とラインL20、ラインL22の一部が、分岐点B1から分岐合流点B3までの領域が共通となっている。
図5の第2実施形態の分岐点B1は、図1の第1実施形態の分岐点Bと同じである。そして、図5において、流量調節弁CV1はラインの共通部(L12、L20)の熱交換器38と分岐点B1との間の領域に介装されている。
図5の第2実施形態において、上述した構成を除くと、図1〜図4の第1実施形態と同様な構成となっている。
ここで、図6は第2実施形態のサイクルのモリエル線図を示している。
図6のモリエル線図は、圧縮式冷凍サイクル(図5の点p5、p6、p14、p15を結ぶサイクル)と、蒸気噴射冷凍サイクル(図5の点p1、p2’、p12、p13、p16を含むサイクル)とを組み合わせた構成となっている。
そして、図6のモリエル線図における各点(p1〜p16)は、図5において図示されている。
第2実施形態における冷房運転時の冷媒の流れ等が、図7に示されている。
前記ラインの共通部(分岐合流点B2から分岐点B1までの領域、分岐点B1から分岐合流点B3までの領域)を流れることと、冷凍式圧縮機100側の室外器と蒸気噴射式冷凍機200側の凝縮器とが一体化されて熱交換器38となっているため、風路の切換を必要としないことを除けば、基本的には図2と同様である。冷媒の流れは、図7の冷媒ラインに矢印で示す。
なお、図7で示す冷凍運転時において、分岐合流点B2は、冷凍式圧縮機100側の冷媒と、蒸気噴射式冷凍機200側の冷媒とが合流する合流点である。そして、分岐合流点B3は、冷凍式圧縮機100側の冷媒と、蒸気噴射式冷凍機200側の冷媒とが分岐する分岐点である。
第2実施形態の暖房運転時の冷媒の流れ等については、図8に示す。
冷媒が、前記冷媒ラインの共通部(分岐合流点B2から分岐点B1までの領域、分岐点B1から分岐合流点B3までの領域)を流れることと、風路の切換を必要としないことを除けば、基本的には図3と同様である。冷媒の流れは、図8の冷媒ラインに矢印で示す。
なお、図8で示す冷凍運転時において、分岐合流点B2は、冷凍式圧縮機100側の冷媒と、蒸気噴射式冷凍機200側の冷媒とが分岐する分岐点である。そして、分岐合流点B3は、冷凍式圧縮機100側の冷媒と、蒸気噴射式冷凍機200側の冷媒とが合流する合流点である。
次に、図9に基づいて、第2実施形態の空調運転の制御方法について説明する。
図5の第2実施形態の構成では、第2の熱交換器(室外器)3と第4の熱交換器8とが(熱交換器38に)一体化されたので、第2の熱交換器と第8の熱交換器との間の風路の切換を考慮する必要は無い。
従って、第2実施形態の制御フローチャートを示す図9においては、第1実施形態の図4におけるステップS4及びステップS9に相当するステップを設けていない。
図9の制御ステップにおける処理は、同一のステップ番号で示された図4のステップにおける処理(制御)内容と同様である。
図5〜図9の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図4の第1実施形態と同様である。
次に、図10〜図13を参照して第3実施形態を説明する。
図10〜図13の第3実施形態は、図1〜図4の第1実施形態と同様に、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化してはいない。
図10〜図13の第3実施形態では、図1〜図4の第1実施形態に対して、圧縮式空調機100側に排熱熱交換器9を設け、暖房運転時における排熱利用効率を向上している点が異なっている。
図10において、圧縮式空調機100側の冷媒ラインL14に排熱熱交換器9が介装されており、蒸気噴射冷凍機200側の排熱ラインLw1から、分岐排熱ラインLw2が分岐され、分岐ラインLw2が排熱熱交換器9に連通されている。
ガスエンジン5の排熱ラインLw1において、ポンプP1とフロンボイラ6との間に三方弁V3及び分岐点(合流点)Bwを設け、分岐ラインLw2は、三方弁V3と分岐点Bwに接続されている。
図10の第3実施形態は、以上の構成を除いては、図1の第1実施形態と実質的に同様な構成となっている。
第3実施形態における冷房運転時の各種弁の開閉状態及び冷媒の流れ等については、図11に示す。
図11で示す冷媒運転時の冷媒の流れ(図11の冷媒ラインに矢印で示す)は、図2と同様である。
但し、排熱ラインLw1、Lw2での排熱の流れは、三方弁V3がフロンボイラ6側を開放し、排熱熱交換器9側を閉鎖しているので、フロンボイラ6に連通するラインLw1には冷却水(排熱)が流れるが、排熱ラインLw2には冷却水(排熱)は流れない。
第3実施形態における暖房時の各種弁の開閉状態及び冷媒の流れ等については、図12に示す。暖房時には、蒸発噴射冷凍機200側の第2の冷媒ラインL2においては、冷媒は流れない。従って、凝縮器8と室外器3との間の風路の設定も行われない。
圧縮式空調機100側の第1の冷媒ラインL1における冷媒の流れは、図3で示す第1実施形態における暖房運転の場合と同様である。
図12の暖房運転時には、排熱ラインLw1、Lw2を流れる排熱(ガスエンジン5の冷却水)は、三方弁V3がフロンボイラ6側を閉鎖して、排熱熱交換器9側を開放しているため、全ての排熱(冷却水)がラインLw2を循環し、排熱熱交換器9では、ガスエンジン5の排熱が、圧縮式空調機100のラインL1を流れる冷媒に投与される。
図13に基づいて、第3実施形態の空調運転の制御について説明する。
先ず、ステップS21では、運転モードが冷房か、暖房かを判断する。冷房であれば(ステップS21が「冷房運転」)ステップS22に進み、暖房であれば(ステップS21が「暖房運転」)ステップS26に進む。
冷房運転に際しては(ステップS21が「冷房運転」)、ステップS22において、送水ポンプP1を起動し、冷媒ポンプP2を停止する。三方弁V3はフロンボイラ6側のみを開放し、排熱熱交換器9側は閉鎖する。開閉弁V1を閉じ、減圧弁V2は開放する。
そして圧縮式冷凍機100側の四方弁V4を冷房側に切り換える(ステップS23)。
ステップS24では、フロンボイラ6内の圧力を圧力センサ10によって計測し、計測値が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS24)。
圧力センサ10の計測値が閾値以上となるまでは待機し(ステップS24がNOのループ)、圧力センサ10の計測値が閾値以上となった段階で(ステップS24のYES)、開閉弁V1を開放し、冷媒ポンプP2を起動する。
暖房運転の場合は(ステップS21が「暖房運転」)、ステップS26で、送水ポンプP1を起動し、三方弁V3を排熱熱交換器9側を開いて、フロンボイラ6側は閉鎖する。そして、開閉弁V1及び減圧弁V2を共に閉じ、圧縮式空調機100側の流量制御弁CV1を開放し、流量制御弁CV2を全開とする。
次のステップS27では、四方弁V4を暖房側に切り換える。
図10〜図13の第3実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図4の第1実施形態と同様である。
次に、図14〜図17を参照して、第4実施形態を説明する。
図14〜図17の第4実施形態は、図5〜図9の第2実施形態と同様に、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化している。
図14〜図17の第4実施形態では、圧縮式空調機100側に排熱熱交換器9を設け、暖房運転時における排熱利用効率を向上させている。その点を除けば、図14で示す第4実施形態の構成は、図5で示す第2実施形態の構成と同様である。
第4実施形態の冷房運転時(図15)における冷媒の流れは、図7で示す第2実施形態の冷房運転時における冷媒の流れと同様である。但し、排熱ラインLw1、Lw2における排熱(ガスエンジン5の冷却水)の流れについては、図11で示す第3実施形態の冷房運転時と同様である。
第4実施形態の暖房運転時(図16)における冷媒の流れに関しては、図8ので示す第2実施形態の暖房運転時における冷媒の流れと同様である。排熱ラインLw1、Lw2における排熱(ガスエンジン5の冷却水)の流れは、図12で示す第3実施形態の暖房運転時と同様である。
第4実施形態における空調運転の制御は図17で示されているが、図9で示す第2実施形態の空調運転の制御と同様である。
但し、第4実施形態における空調制御(図17)では、冷房運転時においては、三方弁V3をフロンボイラ6側に連通して、排熱熱交換器9側は閉鎖し、ガスエンジン5の排熱をフロンボイラ6に投入する。暖房運転時は、三方弁V3を排熱熱交換器9側に連通して、フロンボイラ6側は閉鎖し、ガスエンジン5の排熱を排熱熱交換器9に投入される。
第4実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、第2実施形態と同様である。
次に、図18〜図21を参照して、第5実施形態を説明する。
図18〜図21の第5実施形態は、図1〜図4の第1実施形態と同様に、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化してはいない。
図18〜図21の第5実施形態では、蒸気噴射冷凍機200側における冷媒ラインL2に、エゼクタ7をバイパスするラインL2bを設けており、暖房運転時に、蒸気噴射冷凍機200側のフロンボイラ6に供給される排熱が、エゼクタ7を経由することにより損失すること無く、圧縮式サイクルの暖房運転に寄与するように構成されている。
具体的には、蒸気噴射冷凍機200側の冷媒ラインL20において、開閉弁V1とエゼクタ7との間の領域に三方弁V3bを介装し、この三方弁V3bと合流点B7をバイパスラインL2bで接続している。
合流点B7は、エゼクタ7の噴射口(図18において、エゼクタ7の右側)と第4の熱交換器8との間の領域に設けられている。
圧縮式空調機100側の冷媒の流れは、図19で示す冷房運転時は、図2で示す第1実施形態の冷房運転時と同様である。
圧縮式空調機100側の暖房運転時(図20)における冷媒の流れは、第1実施形態の暖房運転時(図3)と同様である。
蒸気噴射冷凍機200側における冷房時の冷媒の流れについて、図19を参照して説明する。
冷房運転時には、送水ポンプP1を起動してフロンボイラ6にガスエンジン5の排熱を投入し、フロンボイラ6の圧力が所定置以上まで上昇したならば、開閉弁V1を開き、減圧弁V2も開く。
ラインL20の三方弁V3bはエゼクタ7側に切り換わり、フロンボイラ6で発生した気相冷媒は、バイパスラインL2bを流れずに、エゼクタ7に吸い込まれて、高速で噴射される。なお、凝縮器8と室外器3との間の空気の流れは、風路Aとなる。
係る冷房運転時における冷媒の流れ、風路等は、図2で示す第1実施形態の冷房運転時と同様である。
蒸気噴射冷凍機200側の暖房運転時における冷媒の流れについて、図20を参照して説明する。
暖房運転時には、送水ポンプP1を起動してガスエンジン5の排熱をフロンボイラ6に供給し、フロンボイラ6の圧力が所定値以上になれば開閉弁V1を開く。暖房運転時には、四方弁V4は暖房側に切り換えられ、減圧弁V2は閉鎖される。
そして、ラインL20の三方弁V3bはバイパスL2b側に切り換えられるので、フロンボイラ6で発生した冷媒蒸気は、エゼクタ7を経由すること無く、バイパスラインL2bを流れる。
三方弁V3bはバイパスL2b側に切り換えられ、フロンボイラ6で発生した気相冷媒はエゼクタ7を流れない。そのため、フロンボイラ6で発生した気相冷媒は、エゼクタ7を通過せずに凝縮器(第4の熱交換器)8に到達し、外気に気化熱を投入して凝縮する。凝縮した液相冷媒は、全量がラインL21を流れて、フロンボイラ6に戻る。
凝縮器8で気化熱を投入されて加熱された外気は、風路Bを流れて、圧縮式空調機100側の室外器3を流れる冷媒に温熱を与える。
その他の冷媒の流れ、風路等は、第1実施形態における暖房運転時を示す図3と同様である。
次に、図21に基づいて、第5実施形態の空調運転の制御を説明する。
図21に示すように、第5実施形態の空調運転制御においては、図4の第1実施形態の制御と概略同様である。
但し、図21で示す第5実施形態の空調運転制御では、冷房運転時には、ラインL20に介装された三方弁V3bをエゼクタ7側に切り換える工程(ステップS4A)が挿入され、暖房運転時には、ラインL20に介装された三方弁V3bをバイパスラインL2b側に切り換える工程(ステップS9B)が挿入される。
図18〜図21の第5実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図4の第1実施形態と同様である。
なお、図18〜図21の第5実施形態と、図10〜図13の第3実施形態とを組み合わせて構成することが可能である。
すなわち、図1〜図4の第1実施形態において、圧縮式冷凍サイクル側に排熱熱交換器9を設け、且つ、蒸気噴射冷凍サイクルにおけるエゼクタ7をバイパスするラインL2bを設け、以って、暖房運転時の効率を向上することが可能である。
次に、図22〜図25を参照して第6実施形態を説明する。
図22〜図25の第6実施形態も、図5〜図9の第2実施形態と同様に、圧縮式サイクルと蒸気噴射冷凍サイクルとの一部を共通化している。
図22〜図25の第6実施形態は、蒸気噴射冷凍サイクルにおけるエゼクタ7をバイパスするラインL2bを設け、暖房運転時に蒸気噴射冷凍サイクルのフロンボイラ6に供給される排熱が、エゼクタ7を通過する際に損失すること無く、圧縮式サイクルの暖房運転に寄与するように構成されている。
図22で示す第6実施形態の構成は、上述した点を除けば、図5で示す第2実施形態の構成と同様である。
第6実施形態における冷房運転時の冷媒の流れを示す図23は、第2実施形態における冷房運転時の冷媒の流れを示す図7と同様である。即ち、第6実施形態における冷房運転時には、蒸気噴射冷凍サイクルのフロンボイラ6で発生した気相冷媒は、バイパスL2b側を通ることなく、エゼクタ7に吸い込まれて、高速で噴射される。
第6実施形態における暖房運転時の冷媒の流れを示す図24は、蒸気噴射冷凍サイクル側のフロンボイラ6で発生した気相冷媒が、エゼクタ7を通らずに、ラインL20の三方弁3VbからバイパスラインL2b側を流れる点で、第2実施形態における暖房運転時の冷媒の流れをしめす図8とは異なっている。
その他については、図8で示す第2実施形態における暖房運転時と同様である。
第6実施形態の空調運転の制御を示す図25は、風路の切換を必要としない点を除くと、第5実施形態の空調運転制御(図21)と同様である。
或いは、図25で示す第6実施形態の空調運転制御は、冷房運転時には、ラインL20の三方弁3Vbをエゼクタ7側に切り換える工程(ステップS4A)を有しており、暖房運転時には、ラインL20の三方弁3VbをバイパスラインL2b側に切り換える工程(ステップS9B)を有する点を除くと、第2実施形態の空調運転制御(図9)と同様である。
第6実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、第2実施形態と同様である。
なお、図22〜図25の第6実施形態と、図14〜図17の第4実施形態とを組み合わせて構成することが可能である。
換言すると、図5〜図9の第2実施形態において、圧縮式冷凍サイクル側に排熱熱交換器9を設け、且つ、蒸気噴射冷凍サイクルにおけるエゼクタ7をバイパスするラインL2bを設け、暖房運転時の効率を向上することが可能である。
次に、図26を参照して第7実施形態を説明する。
図1〜図25の第1実施形態〜第6実施形態では、何れも、圧縮式サイクルにおける圧縮機1は、排熱源であるガスエンジン5の出力が駆動軸51によって機械的に伝達されて駆動されている。
これに対して、図26の第7実施形態では、圧縮式サイクルの圧縮機1Eが電気駆動式となっている。そして、排熱源が、電気及び排熱を併給するガスエンジンコージェネレーションシステム5Cとなっている。
図26の第7実施形態では、ガスエンジンコージェネレーションシステム5Cの発電装置60からの出力電力が、電力伝達ケーブルLeを介して、圧縮式サイクルの電気駆動式の圧縮機1Eに供給されて、駆動する。
図26において符号52はガスエンジンの駆動軸であり、図示しない発電装置60の回転軸に接続されている。
なお、圧縮式サイクルの圧縮機1Eが電気駆動式にした第7実施形態において、第1実施形態の図1の圧縮機1を電気駆動式にした図26しか図示されていないが、第2実施形態〜第6実施形態の全ての図(図5〜図25)において、図26と同様に、圧縮式サイクルの圧縮機1を電気駆動式とすることが出来る。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
本発明の第1実施形態の全体構成を示すブロック図。 第1実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第1実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第1実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第2実施形態の全体構成を示すブロック図。 第2実施形態のサイクルを示すモリエル線図。 第2実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第2実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第2実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第3実施形態の全体構成を示すブロック図。 第3実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第3実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第3実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第4実施形態の全体構成を示すブロック図。 第4実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第4実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第4実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第5実施形態の全体構成を示すブロック図。 第5実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第5実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第5実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第6実施形態の全体構成を示すブロック図。 第6実施形態の冷房時の作動を示す状態図。 第6実施形態の暖房時の作動を示す状態図。 第6実施形態の制御方法を示すフローチャート。 本発明の第7実施形態の全体構成を示すブロック図。 従来技術の全体構成を示したブロック図。
符号の説明
1・・・圧縮機
2・・・第1の熱交換器/室内器(蒸発器)
3・・・第2の熱交換器/室外器(凝縮器)
4・・・第3の熱交換器/冷媒過冷却器
5・・・熱源機/ガスエンジン
6・・・冷媒蒸発器/フロンボイラ
7・・・エゼクタ
8・・・第4の熱交換器
9・・・排熱熱交換器
10・・・圧力センサ
CV1、CV2・・・流量調節弁
L1・・・第1の冷媒ライン
L2・・・第2の冷媒ライン
P1・・・送水ポンプ
P2・・・冷媒ポンプ
V1・・・開閉弁
V2・・・減圧弁
V3・・・三方弁
V4・・・流路切換装置/四方弁

Claims (6)

  1. 圧縮機と、冷媒と空調をするべき室内の空気とで熱交換を行う第1の熱交換器と、冷媒と外気とで熱交換を行う第2の熱交換器と、第1の冷媒ラインとを備えた圧縮式空調機を有し、前記第1の冷媒ラインには、圧縮式空調機を循環する冷媒と第2の冷媒ラインを流れる冷媒とで熱交換を行う第3の熱交換器が介装されており、前記第2の冷媒ラインには、熱源機からの排熱が投入されて冷媒を蒸発する冷媒蒸発器と、エゼクタと、第2の冷媒ラインを流れる冷媒と外気とで熱交換を行う第4の熱交換器とが介装されており、第2の冷媒ラインは、冷媒蒸発器に連通する第1の分岐ラインと、エゼクタの側方吸込み部に連通する第2の分岐ラインとに分岐しており、前記第3の熱交換器は第2の分岐ラインに介装されていることを特徴とする空調システム。
  2. 本発明において、前記第2の熱交換器と前記第4の熱交換器とは別体に構成されており、第1の冷媒ラインにおける前記第2の熱交換器を介装した領域と第2の冷媒ラインにおける前記第4の熱交換器を介装した領域とは別体に構成されている請求項1の空調システム。
  3. 前記第2の熱交換器と前記第4の熱交換器とは一体に構成されており、第1の冷媒ラインにおける前記第2の熱交換器を介装した領域と第2の冷媒ラインにおける前記第4の熱交換器を介装した領域とは一体に構成されている請求項1の空調システム。
  4. 前記第1の冷媒ラインには流路切り換え装置が介装されており、前記第1の冷媒ラインを循環する冷媒の流れる方向を逆転可能に構成されている請求項1〜請求項3の何れか1項の空調システム。
  5. 前記熱源機からの排熱を前記第1の冷媒ラインを流れる冷媒に投入する第5の熱交換器を設けている請求項1〜請求項4の何れか1項の空調システム。
  6. 前記第2の冷媒ラインはエゼクタをバイパスするバイパスラインを有している請求項1〜請求項5の何れか1項の空調システム。
JP2006076032A 2006-03-20 2006-03-20 空調システム Pending JP2007248022A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006076032A JP2007248022A (ja) 2006-03-20 2006-03-20 空調システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006076032A JP2007248022A (ja) 2006-03-20 2006-03-20 空調システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007248022A true JP2007248022A (ja) 2007-09-27

Family

ID=38592526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006076032A Pending JP2007248022A (ja) 2006-03-20 2006-03-20 空調システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007248022A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865559A (zh) * 2010-06-07 2010-10-20 清华大学 一种制冷循环方法及系统
JP2011133123A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
CN103954061A (zh) * 2014-04-11 2014-07-30 西安交通大学 一种喷射器过冷增效的单级蒸气压缩式循环系统
WO2018016318A1 (ja) * 2016-07-19 2018-01-25 株式会社石川エナジーリサーチ 冷却装置、車両およびガスヒートポンプ空調機
CN109073285A (zh) * 2016-05-03 2018-12-21 开利公司 喷射器增强型热回收制冷系统
CN109855323A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 天津商业大学 喷射式过冷制冷系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133123A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
CN101865559A (zh) * 2010-06-07 2010-10-20 清华大学 一种制冷循环方法及系统
CN103954061A (zh) * 2014-04-11 2014-07-30 西安交通大学 一种喷射器过冷增效的单级蒸气压缩式循环系统
CN103954061B (zh) * 2014-04-11 2016-04-06 西安交通大学 一种喷射器过冷增效的单级蒸气压缩式循环系统
CN109073285A (zh) * 2016-05-03 2018-12-21 开利公司 喷射器增强型热回收制冷系统
CN114251875A (zh) * 2016-05-03 2022-03-29 开利公司 喷射器增强型热回收制冷系统
US11300327B2 (en) * 2016-05-03 2022-04-12 Carrier Corporation Ejector-enhanced heat recovery refrigeration system
WO2018016318A1 (ja) * 2016-07-19 2018-01-25 株式会社石川エナジーリサーチ 冷却装置、車両およびガスヒートポンプ空調機
CN109855323A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 天津商业大学 喷射式过冷制冷系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5030344B2 (ja) ガスヒートポンプ式空気調和装置、エンジン冷却水加熱装置及びガスヒートポンプ式空気調和装置の運転方法
JP5868498B2 (ja) ヒートポンプ装置
WO2003021166A1 (fr) Systeme de refrigeration utilisant la chaleur de gaz d'echappement
JP2009228979A (ja) 空気調和装置
JP6883186B2 (ja) ヒートポンプシステム
JP5335131B2 (ja) 空調給湯システム
JP2005299935A (ja) 空気調和装置
JP2007248022A (ja) 空調システム
JP5904628B2 (ja) デフロスト運転用の冷媒管を備えた冷凍サイクル
JP2010107156A (ja) エンジン駆動式ヒートポンプ
JP2005249319A (ja) ヒートポンプ給湯エアコン
JP5145026B2 (ja) 空気調和装置
JP2007255862A (ja) 空調システム
JP2020046108A (ja) 冷暖房機能付き給湯機
JP2017026171A (ja) 空気調和装置
JP2003004332A (ja) マルチ型ガスヒートポンプ式空気調和装置
JP2007051788A (ja) 冷凍装置
JP2011122801A (ja) 空気熱源ヒートポンプシステムおよびその運転方法
JP2010127587A (ja) 冷凍サイクル装置
KR100648300B1 (ko) 히트 펌프식 냉난방 장치
JP2007163085A (ja) 空気調和装置
JP2006003023A (ja) 冷凍装置
JP4023386B2 (ja) 冷凍装置
JP4086011B2 (ja) 冷凍装置
JP2002061980A (ja) 圧縮式ヒートポンプ空調装置及びその運転方法